10云母

2. 机械性能
1) 白云母的硬度小于金云母——其剥分性 优于金云母。 2) 薄片有弹性（叶蜡石、滑石？）。
3) 硬度在（001）面为2~3，⊥(001)为4。
4) 相对密度2.76~3.10。
5) 用作绝缘材料白云母的质量要求：
抗拉强度：167~353 MPa 抗压强度：814~1226MPa 抗剪强度：211~296MPa
第10章 云母（mica）
一、概述
1. 云母属于层状结构硅酸盐矿物，
是一类很常见的造岩矿物, 自然界中分布相当广泛，
在工业领域也有广泛应用。
2. 云母族可分为: 白云母亚族 黑云母亚族 3.白云母亚族包括： 钠云母 白云母 钒云母 海绿石 4.黑云母亚族包括： 金云母 黑云母 铁锂云母 锂云母
5. 应用最广的是白云母，其次是金云母。 6. 化学通式为: X{Y2-3[Z4O10](OH)2} (1) Z组阳离子主要是构成硅氧四面体层的 Si和Al，一般Al:Si=1:3，有时有Fe、Cr； (2) Y组阳离子主要是Al、Fe、Mg，其次 有Li、V、Cr、Zn、Ti、Mn等，位于八面体层中， 配位数6 ； (3) X组阳离子主要是K+，有时有Na+、 Ca2+、Ba 2+、Rb+、Cs+等，位于云母结构层之 间，配位数12。 (4) 附加阴离子（OH）可被F、Cl替代。
3. 热学性能
1) 在100~600℃，其物理性能与常温时接
近。
2) 导热系数平均为：0.0067 W/(m· K)。
3) 比热容——1 kg物质温度升高1K所吸收 的热量。 金云母：871 J/kg· K。
4) 熔点：1260~1290℃。
5） 差热分析
800~900℃吸热谷——脱除结构水
900℃以上的放热峰与生成白榴石、
γ-Al2O3和尖晶石等有关。
——在700℃以下，白云母是优质的绝 缘材料。
4. 化学稳定性
1) 在热酸中不溶解，但在沸腾硫酸的长时 间作用下可发生分解。 2) 碱对白云母几乎不起作用。
3) 白云母具有抗各种射线辐射的性能
4）具有良好的防水性。
5) 吸水率为0~0.23%——良好的防水防潮 材料。
四、锂云母（鳞云母）（Lepidolite）
1. 成分变化较大 SiO2 47~60% Al2O3 22~29% FeO 8~12% Li2O 3.5~6% F 4~9%
2. 晶体形态呈假六方形，发育完好的晶体少见，
常成片状、细小鳞片状集合体，——故又名鳞云母。
也可见球状集合体。 3. 玫瑰色、浅紫色，有时为白色；
B. 不允许有已失去弹性、不能剥分、严 重风化的部分； C. 晶体内不允许有易于脱落的云母碎块， 边缘上的非云母矿物沿径向不得超过4mm。
2. 碎云母
1）4mm(5目)云母粉，可作石油钻探泥浆 混和物，以改善泥浆性能；
2）1mm (16目)云母粉，可作混凝土和砖 的装饰掺合料；
3）0.84mm(20目)、0.59mm(30目)云母粉用 于制造屋面材料，可防止粘结且抗风雨侵蚀； 4）0.297mm(50目)云母粉可作电缆、金属丝 的保护涂料的配料； 作沥青制品、胶泥、电焊条等的填料； 作顶板瓷砖和混凝土的掺合料。
（8）浅黄、褐色是由Fe3+引起的；
（9）红色是Fe3+和Ti同时存在时所致；
（10）因含磁铁矿、赤铁矿包裹体而呈现黑 色、褐色的斑点。 7. 透明至半透明。
8. 玻璃光泽,
解理面珍珠光泽，
绢云母呈丝绢光泽。
（二）工艺技术特性 1.电学性质
——白云母的电绝缘性良好。 （1）绝缘强度——指击穿电压与云母片厚 度的比值。 白云母的绝缘强度一般为159~ 317 kV / mm。 白云母的成分、包裹体杂质等对绝缘强度 有一定影响。 （2）体积电阻率——指电流通过边长为 1cm的云母试样的两端面时所产生的电阻。 云母的体积电阻率达1014-15•cm。
1）耐酸、耐碱、耐化学腐蚀、耐各种射线 辐射，但其化学稳定性不及白云母。
2）在沸腾的硫酸中，白云母失重30%，金 云母失重达65%。
4. 机械性质
1) 金云母的抗压、剪强度低于白云母;
2) 抗拉强度196~373MPa（与白云母相近）;
3) 抗压强度294~588MPa;
4) 抗剪强度83~135MPa。
3. 超细云母粉
1）加入橡胶中，可制造无内胎胶轮；
2）加入油漆，可提高耐大气性、 抗冻性、抗腐性、密实性、耐磨性，
可降低渗透性，减少漆膜泛黄和龟裂； 3）加入塑料，可提高热阻和制品强度，改进 介电特性； 4）掺入涂料，可改善建筑物外表面的耐久性， 提高涂料的防水性、弹性、塑性、粘结性和防腐 性。
4. 云母陶瓷
4. 形态
1）形态与白云母相似，呈假六方板状、短 柱状。 2）柱面具有清晰平行横条纹。
3）集合体呈叶片状和鳞片状。
5. 矿物学特征
1）颜色：不同色调的棕色至浅黄色。
2）光泽：浅色者透明——玻璃光泽；深色 者半透明，玻璃光泽； 3）导热性不及浅色金云母。
4）薄片具弹性。
5）硬度2~3。 6）相对密度2.7~2.85。 7）不导电。
1）云母粉和玻璃粉混匀后，热压成型或注射 成型为云母陶瓷。
2）这种陶瓷可进行车、钻、磨等机械加工。
3）可以制成形状复杂、尺寸精确的异形制品和特 种电子管管库、无线电元件支架、高频波段开关、仪表 骨架插接元件、可控硅管外壳、印刷电路底板等。
5. 云母纸
由云母粉制造的云母纸，可大量取代天然 薄片状云母。 ——在电气、电子工业中广泛应用。
3. 类质同像替代 1） Mg:Fe2时——金云母； 2） Mg:Fe2时——黑云母（biotite）； 3）常有Na、Ca、Ba替代K； 4）替代Mg的主要有Ti、Fe 2+、Mn（可 达18%）、Cr（可达8.66%）——出现锰金云 母、钛金云母； 5）F、Cl替代（OH）可分别达6.74%和 0.24%。——出现氟金云母变种。 6）Z组阳离子中，Al代替Si原子数可达 1.5； 7）在Y组阳离子中，Al、Fe3+代替Mg2+ 和Fe2+ ，形成铝金云母。
——浅色金云母的热稳定性好，在约 1000℃时热膨胀达到最大值，膨胀后的厚度不 超过原厚度的3倍，冷却后仍保持其基本物性不 变，是很好的耐热材料。
——深色金云母在200~300℃时，很快 膨胀； 800~900℃时膨胀率最大，可达原厚度的 3~13倍，冷却后不能完全复原，仍是原厚度的 1~6倍。
3.化学稳定性
（三）白云母的应用
1. 大片白云母(有效面积24cm2)
1）来源：主要来源于花岗伟晶岩型矿床。
2）用作耐热绝缘材料、大容量电容器芯片、 电子显微镜和电子示波器等的元件等——广泛 用于电气、电子工业和航空、航天等尖端科技 领域。
3）质量要求
A. 有效面积内不允许有裂缝、穿孔、沙 眼、粘结、严重皱纹、杂质；
6. 优质大片云母——在电子计算机、 雷达、导弹、人造卫星等尖端技术领 域中的应用目前尚无替代材料。
三、金云母（phlogopite）
（一）概述
1. 化学式 K{Mg3[AlSi3O10](F,OH)2} 白云母？八面体——Al2——？ 2. 化学组成（wB%） SiO2 38~45 Al2O3 10~18 MgO 20~28 K 2O 7~10 H 2O 0.38~5.42
（3）表面电阻
白云母的表面电阻1011-12。
（4）介质损耗——在电场作用下受热而产 生的功率损耗。 白云母中杂质和缺陷都会造成介质损耗。 温度升高，介质损耗增大。 白云母为优质电介质，其电流和电压矢量 间的相位角接近90，tgδ仅为0.001~0.08 （50Hz）。 ——云母质量越好， tgδ越小。 （5）介电常数（ε） ——电容器极片之间的 空气由云母代替时，电容器容量增加的倍数。 白云母的介电常数一般为6~8（50Hz）。
其次是四川巴达地区和内蒙古土贵乌拉
地区；
——金云母主要产在吉林、黑龙江和辽宁
7. 云母族的层状结构之间仅靠X组阳离子 的弱联系，因而具有{001}极完全解理，薄片具 有弹性。——其力学、电学性质等都表现出明 显的异向性。
二、白云母（Muscovite）
（一）概述 1. 化学式 K{Al2[AlSi3O10](OH)2}
2. 理论组成（wB%） K2O 11.8 Al2O3 38.5 SiO2 45.2 H2O 4.5 3. 类质同像替代较广泛——常见Ba、Na、 Rb、Fe 3+、Cr、V 3+、V 4+、Fe 2+、Mg、Li、 Ca、F等发生类质同像替代。 4. 常见变种 钡云母 铬云母 多硅白云母 绢云母——是非常细小的鳞片状白云母
（二）金云母的工艺技术特性
1. 热稳定性：
——热稳定性明显优于白云母。 A. 熔点1270~1330℃； B. 在800~1000℃下，金云母片的弹性、 透明度和绝缘性等保持不变。 C. 金云母直至1100~1200℃,才有明显吸 热谷，失去结构水，晶体结构破坏。
D. 金云母的耐热性与成分（颜色）有关。
5. 晶体大小与形态
晶形常呈板状或片状，
外形呈假六边形或菱形， 柱面有明显的横条纹。 晶体细小者呈鳞片状， 大者面积可达数百平方厘米。
6. 白云母的颜色
（1）无色或浅黄、褐、灰、浅绿、棕红。
（2）颜色变化是由类质同像替代引起的。 （3）含Li白云母呈玫瑰色。 （4）含Cr 3+呈鲜绿色。 （5）含少量Mn 3+而不含Fe 2+呈茶色。 （6）若Mn、Fe 2+等量存在时为无色。 （7）Fe 3+单独存在时呈浅绿色。
（三）金云母的应用 1. 工业应用与技术要求与白云母相似。 2. 金云母为重要的绝热材料，用作各种耐 高温窗口、电热设备、探照灯、蓄电池等。 3. 人工合成的大片氟金云母已部分代替天 然金云母，用作各种窗口材料: 微波窗口 X射线输出窗 α和β计算管窗口 耐酸、耐碱、隔气体和液体等窗口材料 4. 合成金云母也用于原子能工业。